De las Biomoléculas a la Biodiversidad: Una Exploración de la Vida en la Tierra

Generación Espontánea

La generación espontánea es la formación de un ser vivo a partir de materia no viva, es decir, por la transformación química de determinadas sustancias en ciertas condiciones ambientales.

Origen de la Vida

Los seres vivos están compuestos por dos tipos de biomoléculas: orgánicas e inorgánicas. Se organizan formando células, que son las unidades más pequeñas de vida. Para entender el origen y la evolución de la vida es necesario conocer cómo se originaron y organizaron las biomoléculas que la forman, dando lugar a las primeras células.

Evolución Química

Oparin y Haldane llegaron a la conclusión de que la vida se originó en la Tierra después de un período muy largo de evolución química. Consideraron que los compuestos químicos inorgánicos presentes en la atmósfera reaccionaron entre sí para formar compuestos orgánicos, utilizando para ello la energía desprendida de procesos naturales. Estos compuestos orgánicos más tarde reaccionarían entre sí para formar los primeros seres vivos.

Según esta teoría, la atmósfera primitiva estaba formada por amoníaco, metano, CO₂, vapor de agua e hidrógeno. No tenía oxígeno, o se encontraba en concentraciones muy pequeñas; era una atmósfera reductora. Esto favorecía la formación de compuestos orgánicos que precipitarían con la lluvia y se irían diluyendo en el agua de los océanos para formar el caldo de cultivo.

Polímeros: moléculas orgánicas más complejas.

Proceso de coacervación: proceso por el cual las moléculas que se encontraban dispersas en los océanos primitivos pudieron agregarse formando pequeñas esferas o coacervados. Los coacervados pudieron ser los precursores de las primeras células, y pudieron seguir estos pasos:

1. Formación de polímeros de ARN con capacidad autocatalítica.
2. Síntesis de proteínas dirigida por los polímeros de ARN.
3. Formación de membranas para separar el sistema del medio.
4. Formación de ADN a partir del ARN. El ADN sustituyó al ARN como molécula portadora del material hereditario, ya que es químicamente más estable.

Evolución Celular

Se sabe que las primeras células eran procariotas, heterótrofas y anaerobias, y que obtenían todos los nutrientes de su medio. Cuando estos empezaron a faltar, actuó la selección natural y aquellas células capaces de fabricar por sí mismas los nutrientes esenciales resultaron beneficiadas. Apareció la fotosíntesis, que tuvo grandes consecuencias evolutivas. Posteriormente se originaron las células eucariotas, que se caracterizan por tener su material genético separado del citoplasma mediante una envoltura nuclear.

Teoría de la endosimbiosis: según esta teoría, las células precursoras de las eucariotas actuaron como hospedadoras de otras células procariotas, con las que establecieron una relación de simbiosis.

Células procariotas: no tienen núcleo. Son las bacterias.

Células eucariotas: tienen núcleo. Son típicas de los animales y plantas.

Células heterótrofas: son células que no son capaces de sintetizar materia orgánica a partir de materia inorgánica y de una fuente de energía.

Células autótrofas: sí tienen esta capacidad.

Células anaerobias: viven en ausencia de oxígeno.

Evolución: es un proceso natural mediante el cual los seres vivos cambian, de manera que se extinguen unas especies y aparecen otras nuevas, que van teniendo cambios a lo largo del tiempo.

Antecedentes de la Teoría de la Evolución

Teoría del fijismo: dice que las especies eran invariables. En esta época ya se conocían los fósiles y para explicar su existencia se recurría a las catástrofes naturales.

Teoría del transformismo: trataba de explicar los cambios que se producen en las especies y que dan lugar a nuevas especies próximas. Esta teoría se resume en:

1. Las formas de vida más simples surgen con frecuencia por generación espontánea.
2. Todos los organismos tienen un impulso interior que los lleva instintivamente hacia la perfección y la complejidad, y que los hace superar las dificultades que les presenta el medio ambiente.
3. El medio cambia y provoca nuevas necesidades que hacen que los individuos se vean obligados a responder con el mayor uso de determinados órganos o dejando de utilizar otros.
4. La función hace al órgano: quiere decir que los seres vivos desarrollan más aquellos órganos vitales que les son más necesarios para la vida.
5. Las modificaciones que sufren los organismos a lo largo de sus vidas para adaptarse a los cambios en el medio ambiente se mantienen y transmiten a la descendencia. Así, a través de sucesivas generaciones se va produciendo un cambio evolutivo. Herencia de los caracteres adquiridos.

Pruebas de la Evolución

Anatomía comparada: se basa en el estudio de las estructuras homólogas en distintas especies. Estas estructuras tienen el mismo origen evolutivo y la misma base anatómica aunque la función pueda ser distinta. En ocasiones, la adaptación a diferentes medios hace que ciertas estructuras homólogas no desempeñen ninguna función y que sin embargo estén presentes, aunque reducidas generación tras generación en los individuos. Son los órganos vestigiales, que representan restos de lo que fueron órganos funcionales en los antepasados de la especie que los presenta. Por otra parte, existen las estructuras análogas: son aquellas que tienen la misma función pero origen evolutivo distinto y se originan cuando los organismos de especies distintas que viven en el mismo ambiente siguen caminos adaptativos semejantes.

Embriológicas: las características similares que se observan en los embriones de diferentes especies hacen pensar en la existencia de un antepasado común.

Paleontológicas: